CN103444115A

CN103444115A - 用于以减小的量化误差进行预编码的增强节点b和方法

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Publication number: CN103444115A
Application number: CN2011800643848A
Authority: CN
Inventors: 朱源; 李庆华; 陈晓刚
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2010-11-05
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2031-11-03
Also published as: EP2666244A2; EP2636168A4; WO2012060922A1; US9525471B2; WO2012061053A2; US20120113830A1; US20160094283A1; US20130250885A1; CN103444115B; CN103181102B; US8817644B2; US20130208666A1; US9197372B2; EP2636170A4; EP2636161A1; US9843367B2; CN103168432A; EP2652892A4; CN106160818B; US20120113839A1

Abstract

本文一般描述用于以减小的量化误差进行预编码的增强节点B（eNB）和方法的实施例。在一些实施例中，可以在上行链路信道上接收第一和第二预编码矩阵指示符（PMI）报告，并且可以从由这两个PMI报告所指示的预编码矩阵内插单个子带预编码器矩阵。可以利用为单个子带计算的内插预编码器矩阵来预编码多输入多输出（MIMO）波束形成的符号以用于多用户（MU）MIMO下行链路正交频分多址（OFDMA）传输。在一些实施例中，第一和第二PMI报告中的每个报告均包括与相同子带相关联的共同描述推荐的预编码器的PMI。

Description

用于以减小的量化误差进行预编码的增强节点B和方法

优先权主张

本申请主张2011年3月30日提交的美国专利申请序列号13/075320和2010年11月5日提交的美国临时专利申请序列号61/410740的优先权，这两项专利的全文以引用的方式并入本文。

技术领域

实施例涉及无线通信。一些实施例涉及用于减小闭环多用户多输入多输出（MU-MIMO）的量化误差的码本内插。一些实施例涉及用于称为长期演进、简称为LTE的演进型通用地面无线电接入网络（E-UTRAN）的物理上行链路控制信道（PUCCH）和物理上行链路共享信道（PUSCH）的各种报告模式的码本内插。

一些实施例涉及配置用于报告模式2-1扩展的LTE PUCCH的码本内插，并且其它实施例涉及配置用于LTE第10版（称为高级LTE）的报告模式3-1和3-2的PUSCH的码本内插。

背景技术

诸如LTE网络的第四代（4G）通信系统利用闭环波束形成技术来提高吞吐量。其中，在这些系统中，接收器将预编码信息反馈回到传送器，传送器推荐预编码器以用于将波束形成的信号传送回到接收器。由于预编码器的选择局限于特定码本，所以推荐的预编码器可能基于当前的信道状况并不理想。MU-MIMO传输对于给定码本的这种量化误差尤其敏感。尽管可以通过使用较大码本来减小这种量化误差，但是推荐与较大码本相关联的预编码器将需要显著的额外反馈以及定义较大码本。

因此，需要在不使用较大码本的情况下减小量化误差的预编码的系统和方法。还需要适于LTE网络中的MU-MIMO的减小量化误差的预编码的系统和方法。

附图说明

图1是根据一些实施例的增强节点B（eNB）的功能图；

图2是根据一些实施例的用户设备（UE）的功能框图；

图3示出根据一些实施例与预编码矩阵相关联的离散傅立叶变换（DFT）向量；

图4是根据一些实施例用于生成和报告第一和第二预编码矩阵指示符（PMI）的过程的流程图；

图5A和5B示出根据一些实施例在配置用于报告模式2-1扩展的PUCCH上的传输的实例；

图6A-6G示出根据一些实施例在配置用于报告模式3-1的PUCCH上的传输的实例。

具体实施方式

以下描述和附图充分地说明特定实施例以使得本领域技术人员能够实践它们。其它实施例可以并入结构、逻辑、电、过程和其它改变。一些实施例的部分和特征可以包含在或替代其它实施例的部分或特征。权利要求中阐述的实施例涵盖那些权利要求的所有可用等效物。

图1是根据一些实施例的增强节点B（eNB）的功能图。eNB 102可以配置成在上行链路信道上从用户设备（UE）接收第一和第二预编码矩阵指示符（PMI）报告103，并从这两个PMI报告103计算单个子带预编码器矩阵（W₂）105。eNB 102还可配置成利用所计算的单个子带预编码器矩阵105来预编码MIMO波束形成的符号以便在子带内下行链路传输至UE。第一和第二PMI报告103中的每个报告包括与相同子带（SB）相关联的PMI。第一PMI报告可以包括第一子带PMI，而第二PMI报告可以包括第二子带PMI。在这些实施例中，使用与相同子带相关联的两个PMI可以有助于减小量化误差，而不必定义新的码本。下文将更详细地描述这些实施例。

如图1所示，eNB 102可以包括预编码器矩阵内插器104，它用于生成对应于从两个PMI报告103中的PMI计算的单个子带预编码器矩阵105的内插预编码矩阵。eNB 102还可包括物理层（PHY）电路106，它用于预编码波束形成的符号以用于下行链路传输107。eNB 102还可包括用于MIMO以及MU-MIMO通信的两个或更多天线101。在一些实施例中，MIMO传输可以是物理下行链路共享信道（PDSCH）上的传输。

图2是根据一些实施例的用户设备（UE）的功能框图。UE 202可以包括配置成基于特定子带内的信道状况选择第一和第二PMI的PMI生成器204以及用于将PMI报告103（图1）传送到eNB 102（图1）的物理层电路（PHY）206。PMI报告103中的每个PMI可与预编码器矩阵相关联。UE 202还可包括用于MIMO通信以及用于接收MU-MIMO通信的两个或更多天线201。

根据一些实施例，在选择第一子带PMI之后，UE 202通过搜索候选预编码器矩阵来选择第二子带PMI，其中候选预编码器矩阵在与第一子带PMI所指示的预编码器矩阵组合时导致子带的更准确的预编码器。换句话说，eNB 102使用所计算的单个子带预编码器矩阵105导致比单独使用第一子带PMI所指示的预编码器矩阵所导致的预编码器更准确的子带预编码器。在一些实施例中，UE可以通过将第一预编码器矩阵与用于标识所选择的第二预编码器矩阵的候选第二预编码器矩阵组合来生成候选的单个内插子带预编码器矩阵，其中所选择的第二预编码器矩阵在与第一预编码器矩阵组合时导致在供eNB 102用于预编码到UE的传输时提供量化误差的最大减小的单个内插子带预编码器矩阵。

子带可以是包括子载波集合（例如，12个子载波）的一个资源块（RB），但是这不是必要条件。在一些实施例中，UE 202可以从取决于传输秩（transmission rank）的表中选择第一子带PMI和第二子带PMI。

在一些实施例中，UE 202基于与子带相关联的信道传递函数(channel transfer function)从由码本定义的预编码器矩阵的集合中选择第一子带PMI的第一预编码器矩阵，以便使吞吐量最大化。UE 202选择第二子带PMI的第二预编码器矩阵，以使得从第一子带PMI和第二子带PMI计算的内插预编码器矩阵减小由于单独使用第一子带PMI所指示的预编码器矩阵而导致的量化误差。

在这些实施例中，从第一子带PMI和第二子带PMI两者计算的单个子带预编码器矩阵是推荐的预编码矩阵（即，由UE 202推荐给eNB 102）。尽管可以选择由第一子带PMI所指示的预编码器矩阵以便使吞吐量最大化，但是使用该预编码器矩阵可导致可能较大的量化误差，取决于最优预编码器和与第一子带PMI相关联的预编码器之间的差。

图3示出根据一些实施例与预编码矩阵相关联的离散傅立叶变换（DFT）向量。如图3所示，DFT向量306可以与子带的最优预编码器相关联，并且DFT向量302可以与同第一子带PMI相关联的预编码器（W₂）相关联。DFT向量302和306之间的差可对应于在不使用第二子带PMI的情况下导致的量化误差。DFT向量304可以与第二子带PMI相关联，并且DFT向量308可以与从第一子带PMI和第二子带PMI两者计算的内插单个子带预编码器矩阵相关联。因此，量化误差可以减小为DFT向量306和308之间的差，从而导致减小的量化误差305。

在一些实施例中，第一PMI报告包括子带PMI，而第二PMI报告包括子带差分PMI。子带PMI可以是对应于基于子带的信道特性推荐的预编码器的索引。子带差分PMI可以是指示推荐的预编码器和子带的信道特性之间的差的索引。在这些实施例中，子带差分PMI可以基于同与子带PMI相关联的DFT向量和子带的信道特性之间的差有关的量化误差。

在一些实施例中，第一PMI报告包括第一子带PMI，而第二PMI报告包括第二子带PMI。UE 202可以选择第一和第二子带PMI来共同描述信道的相同子带。第一子带PMI和第二子带PMI对应于由UE 202从相同码本选择的预编码矩阵。

在一些实施例中，eNB 102在物理上行链路控制信道（PUCCH）上在相同子带报告子帧或不同子带报告子帧内从UE 202接收第一和第二PMI报告103。在这些实施例中，可以根据3GPP TS 36.213 V10.0（称为LTE第10版）来配置PUCCH。取决于所使用的PUCCH格式，可以在相同子带报告子帧或不同子带报告子帧中接收第一和第二PMI报告103。在一些其它实施例中，可以在物理上行链路共享信道（PUSCH）上接收第一和第二PMI报告103。

在一些实施例中，第一PMI报告可以是宽带PMI报告，而第二PMI报告是子带PMI报告。在这些实施例中，宽带PMI报告和子带PMI报告可以对应于如LTE第10版中所定义的宽带PMI报告和子带PMI报告；但是，根据本发明一些实施例的宽带PMI报告和子带PMI报告均包括描述相同子带的PMI。在这些实施例中，两个PMI均涉及相同子带，并且均可供eNB 102用于确定单个子带的内插预编码器矩阵。

在一些实施例中，供UE 202用于选择第一和第二子带PMI两者的码本是四传送（4TX）天线码本，并且根据八传送（8TX）天线报告模式（例如，对于PUCCH 2-1）报告第一和第二PMI报告103。在这些实施例中，4TX码本可以是LTE第8版的4TX码本，并且可以根据LTE第10版的8TX码本在格式2-1的PUCCH（即，PUCCH 2-1）上报告第一和第二PMI报告103。

在一些实施例中，可以通过对由第一子带PMI和第二子带PMI所指示的预编码器矩阵的对应向量执行内插来计算单个子带预编码器矩阵（即，内插预编码矩阵）。内插可以包括对预编码器矩阵的对应向量进行加权和组合以便生成内插预编码矩阵。

在一些实施例中，对由第一子带PMI和第二子带PMI所指示的预编码器矩阵进行同等加权。在其它实施例中，可以对由第一子带PMI和第二子带PMI所指示的预编码器矩阵进行不同的加权。UE 202和eNB 102两者可以预先确定并知道内插过程和加权。在一些实施例中，可以由UE 202来指示加权，并且可以将加权与第一和第二PMI报告103一起报告。

在一些实施例中，第一子带PMI和第二子带PMI对应于从相同码本选择的预编码矩阵。码本可以由诸如图3所示的多个DFT向量和多个非DFT向量组成。当第一和第二PMI均指示DFT向量时，从DFT向量的DFT相位的加权平均值生成内插预编码矩阵的DFT相位。另一方面，当第一或第二PMI不指示DFT向量时，内插预编码矩阵的向量的每个元素从DFT向量的对应元素的相位的加权平均值来生成。

在这些实施例中，当第一和第二PMI均指示DFT向量时，内插预编码矩阵的向量可以包括DFT向量。当第一或第二PMI不指示DFT向量时，内插预编码矩阵的向量不一定是DFT向量。

在这些实施例中，当第一和第二PMI均指示DFT向量时，可以通过一个相位来唯一地定义每个DFT向量。内插DFT向量的相位是由第一和第二子带PMI所指示的两个DFT向量的两个相位的加权平均值。

另一方面，对于秩1的传输，如果与第一和第二PMI相关联的任何预编码器向量都不是DFT向量，那么从两个预编码器的相同元素的相位的加权平均值生成内插预编码器的每个元素。当并非两个PMI都指示DFT向量（即，任一PMI可指示非DFT向量）时，内插预编码器的每个元素将是两个预编码矩阵（即，由第一和第二子带PMI所指示的预编码矩阵）的相同元素的相位的加权平均值。

对于秩2的传输，将利用两个预编码器的第一列来内插内插预编码器的第一列。从两个预编码器的第二列部分地内插以及部分地计算内插预编码器的第二列，以便确保内插预编码器的这两列彼此正交。秩2的传输可以是两个天线端口上的双层传输。秩2的传输可以利用具有两个预编码向量的预编码矩阵。另一方面，秩1的传输可以是单个天线端口上的单层传输，并且可以利用具有单个预编码向量的预编码矩阵。下文将更详细地论述这些实施例。

在一些实施例中，由eNB 102执行的预编码可以包括将符号乘以内插预编码矩阵（即，单个子带预编码器矩阵105）以便生成正交频分多址（OFDMA）传输。在MU-MIMO实施例中，可以利用通过内插为每个UE生成的计算的单个子带预编码器矩阵来预编码OFDMA传输以便传送到多个UE。在这些实施例中，每个UE可以利用涉及单个子带的第一和第二PMI报告推荐内插预编码器矩阵。

尽管本文描述了其中UE 202生成第一和第二PMI报告103以便传送到eNB 102、从而允许eNB 102预编码信号以用于传输的实施例，但是这些实施例的范围在这方面不受限制。在其它实施例中，eNB 102可以生成第一和第二PMI报告103以便传送到UE 202，从而允许UE 202预编码信号以便传送到eNB 102。

在其中PUSCH配置用于报告模式3-2（PUSCH 3-2）的一些实施例中，可以为多个（N个）子带的每两个连续子带提供两个PMI报告。在这些实施例中，可以通过对于每个子带内插由这两个PMI所指示的预编码矩阵来生成每个子带的单个预编码矩阵。在这些PUSCH 3-2实施例的一些实施例中，可以为每N个子带提供一个宽带PMI，并且可以为每个子带提供一个子带PMI。可以基于宽带PMI和相关联的子带的子带PMI为每个子带计算单个预编码矩阵。下文将更详细地论述各种PUSCH 3-2实施例。

图4是根据一些实施例用于生成和报告第一和第二PMI的过程的流程图。过程400可以由接收器（例如，UE 202（图2））执行，接收器配置成生成第一和第二PMI 103（图1）以便传送到传送器（例如，eNB 102（图1））。

在操作402，可以基于子带的信道信息403执行第一码本搜索。码本搜索可以产生使吞吐量最大化的第一预编码矩阵。

在操作404，可以基于在操作402中选择的第一预编码矩阵来执行第二码本搜索以便标识第二预编码矩阵。第二码本搜索可以利用与第一码本搜索相同的码本，并且可以选择具有最小弦距离(chordal distance)的向量。

在操作406，从第一和第二预编码矩阵生成内插预编码矩阵。测试内插预编码矩阵以便确定，与使用与第一预编码矩阵相关联的预编码矩阵相比，信道化误差是否减小。

操作408确定信道化误差是否减小。当信道化误差减小时，执行操作410。当信道化误差没有减小时，重复操作406和408以便标识不同的第二预编码矩阵。

在操作410，选择第二预编码矩阵。

在操作412，将与第一和第二预编码矩阵分别相关联的第一和第二PMI 103以及子带的子带信道质量指示符（CQI）和秩指示符（RI）（指示传输秩）反馈回到传送器（例如，eNB 102）。

在一些实施例中，操作402和404的对两个W₂ PMI的码本搜索可以与LTE第8版中的一个W₂ PMI的码本搜索非常类似。在这些实施例中，UE 202可以首先在原始4Tx LTE第8版码本内搜索最佳W₂ PMI i以作为最佳预编码向量。在决定i之后，UE 202可以只在与矩阵i具有最小弦距离的矩阵内搜索j，并且测试内插矩阵是否将导致更高的码本搜索量度。例如，在图3中，在搜索LTE第8版码本之后，最佳W₂ PMI i是DFT向量302（向量1）。并且在固定i=1之后，UE 202可以搜索j的两个候选（即，DFT向量304（向量4）和DFT向量307（向量5）），并确定j=4和j=5的所得内插预编码器中的哪个预编码器将提供比单独的DFT向量302更佳的度量。在该实例中，UE 202可以确定DFT向量304（j=4）将比单独的DFT向量302（i=1）提供更佳的预编码器。在该实例中，UE 202可以反馈指示W₂ PMI i=1和W₂ PMI j=4的第一和第二PMI报告103。可以根据来自W₂ PMI i=1和W₂ PMI j=4的内插预编码器计算子带CQI。

在一些实施例中，可以如下计算内插预编码器。

第一W₂ PMI可以是i，并且可以用j来表示第二W₂ PMI，然后PMI i和j的预编码器分别是v _i和v _j。对于秩1，v _i和v _j是4×1向量。在i等于j的情况下，那么推荐的W₂预编码器是v _i。

如果v _i和v _j均是DFT向量，并且i≠j，例如，

，并且

Figure 2011800643848100002DEST_PATH_IMAGE002

，那么推荐的W₂编码器是

。

如果这两个预编码向量中的任何向量是非DFT向量，例如，

Figure 2011800643848100002DEST_PATH_IMAGE004

，并且

，那么推荐的W₂预编码器是

Figure 2011800643848100002DEST_PATH_IMAGE006

。

根据一些实施例，至少对于秩1，可以利用额外的宽带秩1 PMI来报告第二最佳PMI，并且可以如上所述从两个宽带PMI内插宽带预编码器。子带CQI可以取决于通过两个宽带秩1 PMI内插的宽带预编码器。

表1示出与PUSCH模式3-1相比具有两个宽带PMI的扩展报告模式3-1中的PUSCH的一些实例系统级吞吐量增益。在这些实施例中，CQI计算可以与LTE第8版中的描述相同。

表1：与模式3-1相比具有两个WB PMI的模式3-1扩展

Figure 2011800643848100002DEST_PATH_IMAGE008

不同于PUSCH 3-1，PUSCH 3-2传输可以每个子带反馈一个子带PMI，从而允许PUSCH 3-2寻址具有较大延迟扩展的信道。一个问题是，PUSCH 3-2并没有比PUSCH 3-1提供足够的吞吐量增益，尤其对于城市宏小区环境中的空间信道模型（SCM）来说更是如此。表2示出PUSCH 3-1和PUSCH 3-2之间的比较。

表2：PUSCH模式3-2和模式3-1的比较

Figure 2011800643848100002DEST_PATH_IMAGE010

根据一些实施例，对于每两个连续子带，可以为两个连续子带报告两个PMI，并且可以从这两个报告的PMI来内插两个连续子带的预编码器。CQI计算可以取决于内插预编码器。总的信令可以与直接PUSCH 3-2相同。

表3示出与直接PUSCH 3-2相比这些实施例的吞吐量增益。

表3：与PUSCH模式3-2相比

具有两个子带的两个PMI的PUSCH 模式3-2扩展

Figure 2011800643848100002DEST_PATH_IMAGE012

从表3可见，与直接PUSCH 3-2相比，发送两个子带的两个PMI并利用内插编码器来计算CQI导致显著的吞吐量增益，而不会增加信令开销。对于PUSCH 3-2，子带PMI开销的减小可允许修改的PUSCH 3-2（即，具有较小开销）与PUSCH 3-1竞争。

在一些实施例中，为了减小开销，可以与每个子带PMI一起发送一半子带PMI，并且一半子带PMI可以覆盖两个连续子带。表4就频谱效率（SE）方面的性能与对于直接PUSCH 3-2每个子带一个PMI进行了比较。

表3：

Figure 2011800643848100002DEST_PATH_IMAGE014

频谱效率可以用位/s/Hz来描述。例如，如果一个10 MHz系统带宽能够在1秒内递送10 M位，那么SE是1位/s/Hz。如表4中所示，与每个子带一个子带PMI相比，两个连续子带发送一个PMI导致频谱效率的边际降低。因此，保留了直接PUSCH 3-2中的大部分增益。

在一些备选实施例中，可以发送一个宽带PMI，并且对于每个子带，可以发送2位差分子带PMI。到宽带PMI具有最小弦距离的前四个预编码器可以由差分子带PMI的这2个位来列出。可以通过宽带PMI和子带PMI来内插每个子带的预编码器。表5示出与两个连续子带一个子带PMI相比一个宽带PMI加上每个子带两个差分PMI。

表5

Figure 2011800643848100002DEST_PATH_IMAGE016

从表5可见，与覆盖两个连续子带的一个子带PMI相比，发送一个宽带PMI和一个差分子带PMI以及利用预编码器内插提供了小区吞吐量的显著增益。因此，基于具有秩1的预编码器内插的4Tx天线传输的CQI报告扩展PUSCH可以为MU-MIMO传输提供显著的吞吐量增益。根据实施例，对于PUSCH 3-1扩展，可以为至少秩1的4Tx反馈再多一个宽带PMI。根据利用两个宽带PMI的内插预编码器计算子带CQI。

根据实施例，对于PUSCH 3-2，对于每个子带一个PMI的开销，可以利用两个PMI来内插两个连续子带的预编码器并相应地计算这两个子带的CQI。对于每两个子带一个PMI的开销，可以利用一个宽带PMI和每个子带2位差分PMI来内插每个子带的预编码器并根据内插预编码器计算该子带的CQI。

图5A和5B示出根据一些实施例在PUCCH 2-1上的传输的实例。图5A示出PUCCH 2-1的实例，其中在eNB 102（图1）处使用八个传送天线（8Tx）。由于LTE-A第10版中的8Tx码本比LTE第8版中的4Tx码本大得多，所以可以利用两个PMI来表示一个预编码器。对于秩1，第一索引可以是4个位，并且第二索引也可以是4个位。双索引码本结构可以导致错误传播，这是因为，如果第一预编码矩阵（W₁）出错，那么利用W₂报告的随后预编码矩阵也会出错。

图5B示出PUCCH 2-1的实例，其中在eNB 102处使用四个传送（4Tx）天线。在该实例中，在4Tx天线传输中不存在有效载荷类型标识符（PTI）位，并且因此不存在从宽带预编码索引到子带预编码器的错误传播。另一方面，在8Tx天线传输和根据PUCCH 2-1的CQI报告的情况下，与RI一起发送PTI位。PTI位确定紧跟在RI/PTI报告之后的报告的内容，因此PTI可能会出错。

图6A-6G示出根据实施例与PUCCH 3-2相关联的PMI和CQI报告。图6A示出在eNB 102（图1）处使用8个传送天线的PUCCH 3-2的实例。由于LTE-A第10版中的8Tx码本比LTE第8版中的4Tx码本大得多，所以可以使用两个PMI来表示一个预编码器。可以发信号通知一个宽带W₁ PMI，并且对于每个子带，可以发信号通知一个子带W₂ PMI。子带预编码器可以由宽带W₁ PMI和子带W₂ PMI两者来表示。对于秩1，宽带W₁ PMI可以是4个位，并且子带W₂ PMI也可以是4个位。

图6B示出4Tx的直接PUCCH 3-2的实例。由于对于4Tx不存在宽带W₁ PMI，所以可以单独用子带W₂ PMI来表示每个子带的预编码器。对于4Tx，每个子带的吞吐量可能会受到来自LTE第8版码本的残余CSI量化误差的限制。如果信道具有较小的频率选择性，那么与在PUSCH 3-1上使用子带PMI相比，使用子带PMI不会显著提高吞吐量。

尽管使用较大码本可显著提高吞吐量，但是当使用LTE第8版4Tx码本时，在LTE第10版中定义较大码本并不可行。因此，本文公开的使用第8版码本来实现较高分辨率的实施例尤其有益。

根据这些实施例，对于4Tx PUSCH 3-1，发信号通知宽带W₂ PMI，并且可以利用宽带W₂ PMI报告和子带W₂ PMI报告两者来计算每个子带的预编码器。根据内插子带预编码器计算子带CQI。图6C示出使用一个宽带W₂ PMI和一个子带W₂ PMI来生成内插子带预编码器。在该实例中，宽带W₂ PMI指示DFT向量1，并且子带W₂ PMI指示DFT向量4。图6D示出根据实施例的4Tx PUSCH 3-2的报告（即，所有子带一个宽带PMI）。从大小角度看，4Tx PUSCH 3-2的报告与8Tx报告类型的报告相同。图6E示出4Tx PUSCH 3-2的报告，其中每两个子带报告子带W₂ PMI以及宽带W₂ PMI。

取代发送一个宽带W₂ PMI并且每个子带发送一个子带W₂ PMI，一些备选实施例包括每两个连续子带发送两个W₂ PMI。在这些实施例中，可以通过这两个W₂ PMI报告来内插这两个子带的预编码器。图6F中示出它的一个实例。

其它备选实施例可以包括每N个子带发送一个宽带W₂ PMI以及每个子带发送一个子带W₂ PMI。在这些实施例中，每个子带的预编码器可以从该子带的宽带W₂ PMI和该子带的子带W₂ PMI两者来共同内插。图6G中示出它的一个实例。

在这些实施例中，可以如下计算子带预编码器。如果将宽带W₂ PMI表示为i并将子带W₂ PMI表示为j，那么PMI i和j的预编码器是v _i和v _j。对于秩1，v _i和v _j是4×1向量。注意，如果j等于i，那么推荐的子带预编码器是v _i。

如果v _i和v _j是具有如下形式的DFT向量：

以及

Figure 2011800643848100002DEST_PATH_IMAGE018

，那么可以根据下式计算推荐的子带预编码器：

。

当这两个预编码向量中的任何向量是非DFT向量

Figure 2011800643848100002DEST_PATH_IMAGE020

以及

时，那么可按下式计算推荐的子带预编码器：

Figure 2011800643848100002DEST_PATH_IMAGE022

。

在这些实施例中，μ是相位比例因子，并且它可以是例如1或1/2。宽带和子带预编码矩阵可以由

和表示。

可按下式计算推荐的矩阵：

。

在这些实施例中，如果第二大（secondary principle）特征值比第一大（principle）特征值小相当多，那么ε可用作第二层的介于0和1之间的标量。在这些实施例中，ε可设置成等于1。在一些实施例中，eNB 102（图1）可以发信号通知ε。该信令可以是小区特定的或UE特定的。μ是第二预编码器的相位比例因子，它可具有介于0和1之间的值。

在一些实施例中，子带CQI计算可以取决于子带W₂ PMI j。eNB 102可以采用纯实现有关的方式基于子带W₂ PMI j和宽带W₂ PMI i调整子带预编码器和有关的子带CQI。

在这些实施例中，宽带W₂ PMI i和子带W₂ PMI j的码本搜索方法可以与LTE第8版实现的方法类似。在这些实施例中，UE 202（图2）可以首先在原始4Tx LTE第8版码本内搜索宽带W₂ PMI i以作为宽带W₂/CQI报告内的最佳预编码向量。然后，UE 202可以在与向量i具有最小弦距离的向量内搜索子带W₂ j，并测试内插向量是否导致子带W₂/CQI报告中的给定子带的较高码本搜索度量。例如，在图6C中，在搜索第8版码本之后，最佳宽带W₂ PMI i可以是DFT向量1。并且在固定宽带W₂ PMI i=1之后，UE 202可以搜索j的三个候选，它们可以是DFT向量1、4和5。然后，UE 202可以测试每个内插子带预编码器（即，对于j=1、j=4和j=5）以便确定哪个将为给定子带提供最佳度量。在这种情况下，UE 202可以确定j=4将导致给定子带的最佳预编码器。在这些实施例中，UE 202可以反馈子带W₂ PMI j=4。因此，子带CQI将取决于从宽带W₂ PMI i=1和子带W₂ PMI j=4内插的子带预编码器。

在这些实施例中，在基于宽带W₂ PMI i和子带W₂ PMI j内插子带预编码器的情况下，当考虑高度相关的信道并且UE 202的速度较低时，给定子带的CSI量化误差可有效地减半。

由于在PUSCH 3-2中每个子带应当发送一个子带W₂ PMI以便减小量化误差，所以子带PMI开销减小变成有效考量。可以定义两种子带W₂ PMI减小实施例。

在第一实施例中，可以定义2位子带W₂差分PMI以发信号通知子带W₂。这些2位子带W₂差分PMI可足以描述来自LTE第8版码本的前四个候选以便执行子带预编码器内插。

对于4Tx，可以利用以下这些表来定义子带W₂差分PMI。

表6-4：4Tx秩1子带W₂差分PMI

表6-5：4Tx秩2子带W₂差分PMI

表6-6：4Tx秩3子带W₂差分PMI

在第二实施例中，可以减小每个子带W₂ PMI的粒度，以使得一个子带W₂将对应于N个相邻子带。N可以是例如2。图6E中示出它的一个实例。可以基于两个相邻子带的子带W₂ PMI和宽带W₂ PMI来内插那两个相邻子带的预编码器。

尽管图中将eNB 102（图1）和UE 202（图2）示为具有若干个独立的功能元件，但是其中一个或多个功能元件可以组合，并且可以由诸如包括数字信号处理器（DSP）的处理元件的软件配置的元件和/或其它硬件元件的组合来实现。例如，一些元件可以包括一个或多个微处理器、DSP、专用集成电路（ASIC）、射频集成电路（RFIC）、以及用于至少执行本文所描述的功能的各种硬件和逻辑电路的组合。在一些实施例中，eNB 102和UE 202的功能元件可以指在一个或多个处理元件上操作的一个或多个过程。

实施例可以用硬件、固件和软件之一或组合实现。实施例还可作为存储在计算机可读存储装置上的指令来实现，至少一个处理器可以读取并执行这些指令以便执行本文所描述的操作。计算机可读存储装置可以包括用于存储可由机器（如计算机）读取的形式的信息的任何非瞬态机构。例如，计算机可读存储装置可以包括：只读存储器（ROM）；随机存取存储器（RAM）；磁盘存储介质；光存储介质；闪速存储器装置；以及其它存储装置和介质。在一些实施例中，eNB 102和UE 202可以包括一个或多个处理器，并且可以利用存储在计算机可读存储装置上的指令来配置。

提供摘要是为了符合37 C.F.R.第1.72(b)节要求提供摘要的规定，以便允许读者能够确定技术公开的本质和要旨。提交时要了解，它不是用于限制或解释权利要求的范围或含义。随附权利要求由此并入到详细描述中，其中每个权利要求独立代表单独的实施例。

Claims

1. 一种用于在正交频分多址（OFDMA）宽带无线接入网络中预编码多输入多输出（MIMO）波束形成的符号的方法，所述方法包括：

在上行链路信道上接收第一和第二预编码矩阵指示符（PMI）报告；

从所述两个PMI报告计算单个子带预编码器矩阵；以及

利用所计算的单个子带预编码器矩阵来预编码MIMO波束形成的符号以用于OFDMA下行链路传输，

其中所述第一和第二PMI报告中的每个报告包括与相同子带相关联的PMI。

2. 如权利要求1所述的方法，其中所述第一PMI报告包括第一子带PMI，

其中所述第二PMI报告包括第二子带PMI，并且

其中用户设备（UE）在选择所述第一子带PMI之后通过搜索候选预编码器矩阵来选择所述第二子带PMI，所述候选预编码器矩阵在与所述第一子带PMI所指示的预编码器矩阵组合时产生所述子带的更加准确的预编码器。

3. 如权利要求2所述的方法，其中所述UE基于与所述子带相关联的信道传递函数从由码本定义的预编码器矩阵集合中选择由所述第一子带PMI所指示的预编码器矩阵以便使吞吐量最大化，并且

其中从所述第一子带PMI和所述第二子带PMI两者计算所述单个子带预编码器矩阵，并且所述单个子带预编码器矩阵配置成减小由于单独使用所述第一子带PMI所指示的预编码器矩阵而导致的量化误差。

4. 如权利要求2所述的方法，其中所述第一PMI报告包括子带PMI，并且

其中所述第二PMI报告包括子带差分PMI，

其中所述子带PMI是对应于基于所述子带的信道特性推荐的预编码器的索引，并且

其中所述子带差分PMI是指示所述推荐的预编码器和所述子带的信道特性之间的差的索引。

5. 如权利要求2所述的方法，其中所述第一PMI报告包括第一子带PMI，并且

其中所述第二PMI报告包括第二子带PMI，

其中所述UE选择所述第一和第二子带PMI来共同描述下行链路信道的相同子带，并且

其中所述第一子带PMI和所述第二子带PMI对应于所述UE从相同码本选择的预编码矩阵。

6. 如权利要求5所述的方法，其中所述方法由增强节点B（eNB）执行，

其中所述eNB在物理上行链路控制信道（PUCCH）上在相同子带报告子帧或不同子带报告子帧内从所述UE接收所述第一和第二PMI报告。

7. 如权利要求5所述的方法，其中所述第一PMI报告是宽带PMI报告，而所述第二PMI报告是子带PMI报告。

8. 如权利要求5所述的方法，其中供所述UE用于选择所述第一和第二子带PMI两者的所述码本是四传送（4TX）天线码本，并且根据八传送（8TX）天线报告模式报告所述第一和第二PMI报告。

9. 如权利要求2所述的方法，其中计算所述单个子带预编码器矩阵包括对由所述第一子带PMI和所述第二子带PMI所指示的预编码器矩阵的对应向量执行内插，所述内插包括对所述预编码器矩阵的对应向量进行加权和组合以便生成对应于所述单个子带预编码器矩阵的内插预编码矩阵。

10. 如权利要求9所述的方法，其中所述第一子带PMI和所述第二子带PMI对应于从基于离散傅立叶变换（DFT）向量的矩阵的相同码本选择的预编码矩阵，

其中当所述第一和第二子带PMI均指示DFT向量时，从所述DFT向量的相位的加权平均值生成所述内插预编码矩阵的向量，并且

其中当所述第一和第二子带PMI中的任一者不指示DFT向量时，所述内插预编码矩阵的所述向量的每个元素从所述向量的对应元素的相位的加权平均值来生成。

11. 如权利要求1所述的方法，其中预编码包括利用通过对于每个UE内插而生成的所述计算的单个子带预编码器矩阵来预编码符号以便将OFDMA多用户（MU）MIMO（MU-MIMO）传输传送到多个UE。

12. 如权利要求1所述的方法，其中对于报告模式3-2中的物理上行链路共享信道（PUSCH）（PUSCH 3-2），所述接收包括接收多个子带的每两个连续子带的两个PMI报告，并且

其中计算包括通过内插每个子带的两个PMI报告中所指示的预编码矩阵来计算每个子带的预编码矩阵。

13. 如权利要求1所述的方法，其中对于报告模式3-2中的物理上行链路共享信道（PUSCH）（PUSCH 3-2），接收包括每N个子带接收一个宽带PMI，并且每个子带接收一个子带PMI，其中N是至少二，并且

其中计算包括基于所述宽带PMI和所述相关联的子带的所述子带PMI计算每个子带的单个预编码矩阵。

14. 一种由用户设备（UE）执行的方法，包括：

为子带生成包含对应于第一预编码器矩阵的第一子带预编码矩阵指示符（PMI）的第一PMI；以及

为所述子带生成包含对应于所选择的第二预编码器矩阵的第二子带PMI的第二PMI，

其中生成所述第二PMI包括通过将所述第一预编码器矩阵与用于标识所述选择的第二预编码器矩阵的候选第二预编码矩阵组合来生成候选的单个内插子带预编码矩阵，所述选择的第二预编码器矩阵在与所述第一预编码器矩阵组合时导致在用于预编码到所述UE的传输时提供量化误差的最大减小的单个内插子带预编码器矩阵。

15. 如权利要求14所述的方法，其中至少部分地基于所述子带的信道状态信息确定所述第一和第二预编码器矩阵，并且

其中所述方法还包括：

将所述第一和第二PMI传送到增强节点B（eNB）以便向所述eNB推荐预编码器；以及

从所述eNB接收多用户（MU）多输入多输出（MIMO）（MU-MIMO）传输，所述eNB基于对应于所述单个内插子带预编码器矩阵的所述推荐的预编码器来预编码所述MU-MIMO传输。

16. 如权利要求15所述的方法，还包括所述UE基于与所述子带相关联的信道传递函数从由码本定义的预编码器矩阵集合中选择由所述第一子带PMI所指示的所述第一预编码器矩阵以便使吞吐量最大化，并且

其中从所述第一子带PMI和所述第二子带PMI两者计算的所述单个子带预编码器矩阵减小由于单独使用所述第一子带PMI所指示的所述第一预编码器矩阵而导致的量化误差。

17. 一种增强节点B（eNB），配置成在正交频分多址（OFDMA）宽带无线接入网络中预编码多输入多输出（MIMO）波束形成的符号，所述eNB配置成：

根据在上行链路信道上从用户设备（UE）接收的第一和第二预编码矩阵指示符（PMI）报告来计算单个子带预编码器矩阵；以及

其中所述第一和第二PMI报告中的每个报告包括与相同子带相关联的标识由所述UE从相同码本选择的预编码矩阵的PMI。

18. 如权利要求17所述的eNB，其中所述第一PMI报告包括第一子带PMI，并且

其中所述第二PMI报告包括第二子带PMI，

其中所述UE选择所述第一和第二子带PMI来共同描述下行链路信道的相同子带。

19. 如权利要求18所述的eNB，其中供所述UE用于选择所述第一和第二子带PMI两者的所述码本是四传送（4TX）天线码本，并且根据八传送（8TX）天线报告模式来报告所述第一和第二PMI报告。

20. 如权利要求19所述的eNB，其中所述UE在选择所述第一子带PMI之后通过搜索候选预编码器矩阵来选择所述第二子带PMI，所述候选预编码器矩阵在与所述第一子带PMI所指示的预编码器矩阵组合时导致所述子带的更加准确的预编码器。

21. 一种增强节点B（eNB），配置成在正交频分多址（OFDMA）宽带无线接入网络中进行多用户多输入多输出（MU-MIMO）传输，所述eNB配置成：

根据在上行链路信道上从多个用户设备（UE）中的每个UE接收的第一和第二预编码矩阵指示符（PMI）报告来计算单个子带预编码器矩阵；以及

利用每个计算的单个子带预编码器矩阵预编码符号以用于在OFDMA物理下行链路共享信道（PDSCH）上进行MU-MIMO传输，

其中所述第一和第二PMI报告中的每个报告包括与相同子带相关联的PMI，并且

其中所述第一和第二PMI报告中的每个报告标识由所述UE从相同码本选择的预编码矩阵。

22. 如权利要求21所述的eNB，其中所述第一PMI报告包括第一子带PMI，

其中所述第二PMI报告包括第二子带PMI，并且

其中UE选择所述第一和第二子带PMI来共同描述下行链路信道的相同子带。

23. 如权利要求22所述的eNB，其中所述eNB通过对由所述第一和第二子带PMI所指示的预编码器矩阵执行内插来计算所述单个子带预编码器矩阵。

24. 如权利要求23所述的eNB，其中供所述UE用于选择所述第一和第二子带PMI两者的相同码本是四传送（4TX）天线码本，并且根据八传送（8TX）天线报告模式来报告所述第一和第二PMI报告。